主动脉迂曲是什么意思


Зраче?е ?е процес у коме енергетске честице или енергетски таласи путу?у кроз вакуум, или кроз матери?у ко?а ни?е неопходна за ?ихово простира?е. Таласи самог меди?ума, као што су водени или звучни таласи, обично се не сматра?у зраче?ем у овом смислу.
Зраче?е се може поделити на ?онизу?у?е и не?онизу?у?е зраче?е у зависности од тога да ли ?онизу?е околну матери?у. Израз зраче?е се обично колокви?ално приме?у?у само на ?онизу?у?е зраче?е[1] (као што су икс зраци, гама зраци), али израз се може применити тако?е и на не?онизу?у?е зраче?е (радио таласи, микроталаси, топлоту и вид?иву светлост). Честице или таласи зраче (т?. путу?у у свим правцима) од извора зраче?а. Ово гледиште ?е довело до система мера и физичких ?единица ко?е се могу применити на све типове зраче?а. Пошто се зраче?е шири како пролази кроз простор, а ?егова енерги?а одржава (у вакууму), снага свих врста електромагнетског зраче?а ?е обрнуто сразмерна квадрату расто?а?а од извора.
И ?онизу?у?е и не?онизу?у?е зраче?е може бити опасно по живе организме и може довести до промена у животно? средини.[1] ?онизу?у?е зраче?е ?е углавном много штетни?е по живе организме по ?единици израчене енерги?е од не?онизу?у?ег зраче?а, пошто настали ?они, чак и при мало? снази зраче?а, има?у потенци?ал да изазову оште?е?а на ДНК. Насупрот томе, ве?ина не?онизу?у?ег зраче?а ?е опасна по жива би?а само у зависности од израчене топлотне енерги?е и обично се сматра безопасном при малим снагама ко?е не изазива?у знача?ан пораст температуре. Ултра?убичасто зраче?е у неким погледима се налази у средини, пошто има одлике и ?онизу?у?ег и не?онизу?у?ег зраче?а. Иако сви спектри ултра?убичастог зраче?а ко?и продру кроз Зем?ину атмосферу су не?онизу?у?и, ово зраче?е изазива много више штете многим молекулима у биолошким системима, него што се може изазвати топлотним ефектима (пример су опекотине од Сунца). Ове особине долазе од снаге ултра?убичастог зраче?а да ме?а хеми?ске везе, иако нема дово?но енерги?е да ?онизу?е атоме.[2]
На пита?е оште?е?а биолошких система због ?онизу?у?ег и не?онизу?у?ег зраче?а ?ош ни?е дат коначан одговор. Контроверзе настав?а?у око ефеката не?онизу?у?ег зраче?а малих снага, као што су микроталаси и радио-таласи ко?и не загрева?у.[3] За не?онизу?у?е зраче?е се обично сматра да има до?у границу безбедности, због тога што ?е топлотно зраче?е неизбежно и свеприсутно. Насупрот томе, за ?онизу?у?е зраче?е се сматра да нема потпуно безбедну до?у границу, иако при неким енергетским вредностима, нова излага?а не утичу знача?но на позадинско зраче?е. Посто?и хипотеза да мале снаге неких типова ?онизу?у?ег зраче?а могу корисно деловати на здрав?е и та хипотеза се назива ради?аци?ска хормеза.[4]
Подела зраче?а
[уреди | уреди извор]Зраче?е може настати природним или вештачким путем. Природни извори зраче?а су космичко зраче?е и радиоактивност. Вештачки извори зраче?а су антене, линеарни акцелератори, бетатрони, циклотрони, синхротрони и нуклеарни реактори.[5]
Зраче?е са дово?но високом енерги?ом може ?онизовати атоме, т?. може избацити електроне из атома и створити ?оне. Ово се дешава када ?е електрон избачен из електронског омотача атома, што остав?а атом са вишком позитивног наелектриса?а. Пошто живе ?ели?е, или, ?ош важни?е ДНК у тим ?ели?ама, могу бити оште?ени том ?онизаци?ом, то може довести до пове?а?а шансе за доби?а?е рака. Тако ?е ?онизу?у?е зраче?е донекле вештачки одво?ено од електромагнетског зраче?а, ?едноставно због свог великог потенци?ала да изазове биолошку штету. Како се по?единачне ?ели?е састо?е од трилиона атома, само мали део бити ?онизован при ниском интензитету зраче?а. Вероватно?а да ?онизу?у?е зраче?е изазове рак зависи од апсорбоване дозе зраче?а, и она ?е функци?а тенденци?е штете тог типа зраче?а (еквивалентна доза) и осет?ивости озраченог организма или ткива (ефективна доза).
Грубо говоре?и, фотони и честице са енерги?ама изнад око 10 електрон волти (eV) ?онизу?у.[6] Алфа честице, бета честице, космички зраци, гама зраци и рендгенски зраци носе дово?но енерги?е за ?онизаци?у атома. Поред тога, слободни неутрони тако?е ?онизу?у, ?ер ?ихова интеракци?а са матери?ом неизбежно има више енерги?е од овог прага.
?онизу?у?е зраче?е потиче од радиоактивних матери?ала, рендгенских цеви, акцелератора честица и ?ав?а се у природним условима. Оно ?е невид?иво и не може се директно детектовати ?удским чулима, па су због тога инструменти, као што ?е Га?геров бро?ач, обично потребни да се откри?е ?егово присуство. У неким случа?евима ?онизу?у?е зраче?е може довести до секундарне емиси?е вид?иве светлости након интеракци?е ?онизу?у?ег зраче?а са матери?ом, као у случа?у Черенков?евог зраче?а и радио-луминисценци?е. ?онизу?у?е зраче?е има много практичних користи у медицини, истражива?у и индустри?и, али представ?а опасност по здрав?е ако се користе неправилно. Изложеност зраче?у доводи до оште?е?а ткива; високе дозе могу довести до опекотина, трова?а ради?аци?ом и смрти, док ниске али константне дозе могу довести до по?аве тумора и генетских оште?е?а.

Електромагнетско зраче?е представ?а простира?е таласа. Електромагнетско зраче?е има електричне и магнетске компоненте по?а ко?а осцилу?у нормално ?едно на друго и у правцу простира?а енерги?е. Електромагнетско зраче?е се класифику?е у типове према фреквентном опсегу таласа, а ти типови су (по расту?о? фреквенци?и): радио-таласи, микроталаси, терахерцно зраче?е, инфрацрвено зраче?е, вид?ива светлост, ултра?убичасто зраче?е, икс зраци и гама зраци. Од тога, радио таласи има?у на?дуже таласне дужине (на?нижа енерги?а), a гама зраци има?у на?кра?е таласне дужине и стога на?виши енерги?у. Мали опсег фреквенци?а, ко?и се назива вид?иви спектар или светлост, осе?а?у очи различитих организама.
?онизу?у?е електромагнетско зраче?е ?е оно зраче?е у ком фотони ко?и чине зраче?е има?у енерги?е ве?е од око 10 електрон волти. Способност електромагнетских таласа (фотона) да ?онизу?у атом или молекул стога зависи од ?ихове фреквенци?е, ко?а одре?у?е енерги?у фотона зраче?а. Енерги?а 10 eV ?е око 1,6 × 10-18 J, што ?е типична енерги?а везе спо?аш?их електрона атома или органског молекула.[7] То одговара фреквенци?и од 2,4 × 1015 Hz и таласно? дужини од 125 nm (ово ?е у далеко ултра?убичастом спектру) или ма?е.[8]
Кинетичка енерги?а честица не?онизу?у?ег зраче?а ?е сувише мала да произведе наелектрисане ?оне када пролази кроз матери?у. За не?онизу?у?е електромагнетско зраче?е, повезане честице (фотони) има?у само дово?но енерги?е да промени ротационе или вибрационе конфигураци?е или конфигураци?е валентних електрона у молекулима и атомима. Ефекат не?онизу?у?их облика зраче?а облика на живо ткиво ?е тек недавно проучен. Ипак, различити биолошки ефекти су уочени за различите врсте не?онизу?у?их зраче?а.[9][10]
Чак ?е и не?онизу?у?е зраче?е у ста?у да проузроку?е термо?онизаци?у ако депону?е дово?но топлоте да подигне топлоту до ?онизационих енерги?а. Ове реакци?е се ?ав?а?у на далеко ве?им енерги?ама него код ?онизационих зраче?а, ко?и захтева?у само по?единачне честице да изазову ?онизаци?у. Познати пример топлотне ?онизаци?е ?е пламен - ?онизаци?а обичне ватре, и потам?ива?е хране током пече?а изазвано инфрацрвеним зраче?ем.
?онизу?у?е зраче?е
[уреди | уреди извор]Ултра?убичасто зраче?а : углавном не?онизу?у?е, али са много сличних особина ?онизу?у?ег зраче?а
[уреди | уреди извор]Ултра?убичасто зраче?е ?онизу?у?их таласних дужина од 10 nm до 125 nm ?онизу?е молекуле ваздуха и ова интеракци?а изазива да зраче?е буде углавном апсорбовано у ваздуху. ?онизу?у?е ултра?убичасто зраче?е стога не продире у Зем?ину атмосферу у знача?но? мери, па се стога понекад назива вакуумско ултра?убичасто зраче?е. Иако посто?и у свемиру, ова? део ултра?убичастог спектра ни?е од биолошког знача?а, ?ер не стиже до живих организама на Зем?и.
?едан део ултра?убичастог спектра ипак стиже до зем?е (део ко?и почи?е енерги?ама изнад 3,1 eV, или таласних дужина ма?е од 400 nm) ?е не?онизу?у?и, али ?е ?ош увек биолошки опасан због способности по?единачних фотона ових енерги?а да изазову побу?ива?е електрона биолошких молекула, и тако их оштети путем неже?ених реакци?а. Пример ?е формира?е пиримидинских димера у ДНК, што почи?е на таласним дужинама испод 365 nm (3,4 eV), што ?е знатно испод енерги?е ?онизаци?е. Ово сво?ство да?е ултра?убичастом спектру неке од опасности ?онизу?у?их зраче?а у биолошким системима, без по?аве стварне ?онизаци?е. Насупрот томе, вид?ива светлост и електромагнетско зраче?а ве?их таласних дужина, као што су инфрацрвено зраче?е, микроталаси, радио-таласи, састо?е се од фотона са премало енерги?е да изазову штетну побуду молекула побуду, па ?е ово зраче?е далеко ма?е опасно по ?единици енерги?е.
Рендгенски зраци
[уреди | уреди извор]Икс зраци су електромагнетски таласи са таласним дужинама ма?им од 10-9 m (више од 3×1017 Hz и 1.240 eV). Ма?а таласна дужина одговара вишо? енерги?и према ?едначини . (E ?е енерги?а, h ?е Планкова константа, c ?е брзина светлости, a Λ ?е таласна дужина ). Квант електромагнетских таласа се назива фотон. Када се фотон икс зрака судари са атомом, атом може да апсорбу?е енерги?у фотона и подигне електрон на виши орбитални ниво или ако фотон носи много енерги?е, онда га може потпуно избацити електрон из атома, изазива?у?и ?онизаци?у атома. Генерално, код ве?их атома ?е вероватни?а апсорпци?а фотона икс зрака, ?ер има?у ве?у енергетску разлику изме?у електронских орбита. Мека ткива у ?удском телу су састав?ена од атома ма?их од калци?ума ко?и чини кости, па посто?и контраст у апсорпци?и икс-зрака. Рендген апарати су посебно диза?нирани да искористе разлике изме?у апсорпци?е кости?у и меког ткива, што омогу?ава лекарима да испита?у структуру ?удског тела.
Гама зраче?е
[уреди | уреди извор]Гама (γ) зраче?а се састо?и од фотона таласне дужине ма?е од 3×10-11 метара (више од од 1019 Hz и 41,4 keV)[9] Емиси?а гама зраче?е ?е нуклеарни процес ко?и се дешава како би се ?езгро распада?у?ег атома решило ?езгро вишка енерги?е након што ?е емитовало или алфа или бета зраче?а. И алфа и бета честице има?у наелектриса?е и масу, па ?е стога велика вероватно?а интераци?е са другим атома на свом путу. Гама зраче?е се ме?утим састо?и од фотона, ко?и нема?у ни масу ни наелектриса?е и као резултат продире много дуб?е кроз матери?у од алфа и бета зраче?а.
Гама зраци могу бити заустав?ени од стране дово?но дебелог сло?а матери?ала, где зауставна мо? матери?ала по датом подруч?у зависи углавном (али не у потпуности) од укупне масе дуж пута?е зраче?а, без обзира на то да ли ?е матери?ал велике или мале густине. Ме?утим, као што ?е случа? са икс-зрацима, матери?али са високим атомским бро?ем, као што су олово или осиромашени урани?ум дода?у умерену (типично 20% до 30%) количину зауставне мо?и у односу на ма?е густе матери?але или матери?але са нижим масама атома (као што су вода или бетон).
Алфа зраче?е
[уреди | уреди извор]Алфа честице су ?езгра хели?умa-4 (два протона и два неутрона). Они има?у ?аку интеракци?у са матери?ом због свог наелектриса?а и на сво?им уобича?еним брзинама продиру кроз само пар центиметара ваздуха или неколико милиметара матери?ала мале густине (као што су танке плочице лискуна ко?и се специ?ално став?а у цеви неких Га?герових бро?ача да би пропустили алфа честица). То значи да алфа честице из обичног алфа распада не продиру у кожу и не изазива?у никакво оште?е?е поткожног ткива. Неке алфа честице веома високе енерги?е чине око 10% космичког зраче?а, и оне су у ста?у да продру у тело и чак кроз танке металне плоче. Ме?утим, они су опасност само за астронауте, ?ер ?их одби?а Зем?ино магнетско по?е, а затим их заустав?а ?егова атмосфера.
Алфа зраче?е ?е опасно када се изотоп ко?и емиту?е алфа зраче?е унесе у тело (диса?ем или гута?ем). Ово доводи радиоизотоп дово?но близу осет?ивог ткива да алфа ради?аци?а оште?у?е ?ели?е. Примери веома отровних извора алфа зраче?а су ради?ум, радон и полони?ум.
Бета зраче?е
[уреди | уреди извор]Бета-минус (β-) зраче?е се састо?и електрона. Оно ?е више ?онизу?у?е од алфа-зраче?а, али ма?е од гама. Бета зраче?е услед радиоактивног распада може бити заустав?ено са само неколико центиметара пластике или неколико милиметара метала. Бета зраче?е се дешава када се неутрон у ?езгру распада у протон, ослоба?а?у?и бета честицу и ?ен антинеутрино. Бета зраче?е из линеарних акцелератора има далеко ве?у енерги?у и продорност од природног бета зраче?а. Понекад се користи у терапеутске сврхе у радиотерапи?и за лече?е површинских тумора.
Бета-плус (β+) зраче?е ?е емиси?а позитрона, ко?и су антиматери?ски облик електрона. Када позитрон успорава до брзина сличним оним електронима у матери?алу, позитрон ?е поништити електрон, ослоба?а?у?и у процесу два гама фотона енери?е 511 keV. Та два гама фотони ?е путовати у (приближно) супротним смеровима. Гама зраче?е из анихилаци?е позитрона састо?и се од фотона високих енерги?а и оно ?е ?онизу?у?е.
Неутронско зраче?е
[уреди | уреди извор]Неутрони су категоризовани према ?ихово? брзини. Неутронско зраче?е се састо?и од слободних неутрона. Ови неутрони могу бити емитовани током спонтане или индуковане нуклеарне фиси?е.
Неутрони су ?едина врста ?онизу?у?их зраче?а ко?и могу учинити друге об?екте или матери?але радиоактивним. Ова? процес, ко?и се назива неутронска активаци?а, примарни ?е метод ко?и се користи за производ?у радиоактивних извора за употребу у медицинским, академским и индустри?ским применама. Чак и термални неутрони релативно малих брзина, изазва?е неутронску активаци?у (заправо, они ?е ефикасни?е изазива?у). Неутрони не ?онизу?у атом на исти начин као и наелектрисане честице као што су протони и електрони (побу?ива?ем електрона), ?ер неутрони нема?у наелектриса?е. Путем ?ихове апсорпци?е се ствара?у нестабилна ?езгра ко?а изазива?у ?онизаци?у. Тако су неутрони ?индиректно ?онизу?у?и“. Чак и неутрони без знача?ни?е кинетичке енерги?е су индиректно ?онизу?у?и и стога су знача?ан ризик услед зраче?а.
Поред тога, (брзи) неутрони високе енерги?е има?у способност да директно ?онизу?у атоме. ?едан од механизама ко?и неутрони високе енерги?е ?онизу?у атом ?е да погоде ?езгро атома и избаце атом из молекула, остав?а?у?и ?едан или више електрона, ?ер су хеми?ске везе прекинуте. То доводи до ствара?а хеми?ских слободних радикала. Поред тога, неутрони веома високих енерги?а могу изазвати ?онизу?у?е зраче?е неутронским сударима, при чему неутрони изазива?у емиси?у протона високе енерги?е из атомских ?езгара (посебно ?езгра водоника). Послед?и процес преноси ве?и део енерги?е неутрона на протона, исто као када ?една били?арска кугла удара у другу. Наелектрисани протони, и други производи из тих реакци?а су директно ?онизу?у?и.
Неутрони високих енерги?а су веома продорни и прева?у?у велике разда?ине у ваздуху (стотине или чак хи?аде метара) и умерена расто?а?а (неколико метара) у обичним чврстим матери?алима. Они обично захтева?у облогу богату водоником, као што су бетон или вода, да их зауставе на расто?а?има ма?им од ?едног метра. Чест извор неутронског зраче?а ?ав?а се унутар нуклеарног реактора, где се сло? воде ширине неколико метара користи као ефикасна заштита.
Не?онизу?у?е зраче?е
[уреди | уреди извор]Не?онизу?у?е електромагнетско зраче?е
[уреди | уреди извор]
Електромагнетски спектар ?е опсег свих могу?их фреквенци?а електромагнетских зраче?а.[9] Електромагнетски спектар (или само спектар) об?екта ?е карактеристика расподела електромагнетског зраче?а ко?е емиту?е или апсорбу?е та? об?екат.
Не?онизу?у?и део електромагнетског зраче?а се састо?и од електромагнетских таласа ко?и (као по?единачни квант или честице, види фотон) не носи дово?но енерги?е да избаци електроне из атома или молекула и стога изазове ?ихову ?онизаци?у. Ово обухвата радио-таласе, микроталасе, инфрацрвену и (понекад) вид?иву светлост. Ултра?убичаста светлост нижих фреквенци?а може изазвати хеми?ске промене и молекулска оште?е?а слична ?онизаци?и, али технички ни?е ?онизу?у?е. Ултра?убичаста светлости на?виших фреквенци?а, као и сви икс зраци и гама зраци су ?онизу?у?и.
По?ава ?онизаци?е зависи од енерги?е по?единачних честица или таласа, а не од ?ихове бро?ности. Интензивно обасипа?е честицама или таласима не?е изазвати ?онизаци?у ако ове честице или таласи не носе дово?но енерги?е да ?онизу?у, уколико не подигне температуру тела до тачке дово?но високо за ?онизаци?у малог дела атома или молекула процесом термо-?онизаци?а (ово, ме?утим, захтева релативно екстремне интензитете зраче?а).
Ултра?убичаста светлост
[уреди | уреди извор]Као што ?е наведено горе, до?и део ултра?убичастог спектра, од 3 eV до око 10 eV, ?е не?онизу?у?и. Ме?утим, ефекти не?онизу?у?ег ултра?убичастог зраче?а на хеми?ска ?еди?е?а и оште?е?а биолошких система изложених ?ему (ук?учу?у?и оксидаци?у, мутаци?е и рак) су такве да се чак и ова? део ултра?убичастог спектра често пореди са ?онизу?у?им зраче?има.
Вид?ива светлост
[уреди | уреди извор]Светлост, или вид?ива светлост, ?е веома узак спектар електромагнетског зраче?а таласни дужина ко?а ?е вид?иво ?удском оку, односно ко?е таласних дужина од 380-750 nm, што одговара фреквентном опсегу од 790 до 400 THz.[9] Шире гледано, физичари посматра?у вид?иву светлост као електромагнетско зраче?е свих таласних дужина, без обзира да ли ?е вид?иво или не.
Инфрацрвена светлост
[уреди | уреди извор]Инфрацрвена светлост ?е електромагнетско зраче?е таласних дужинама изме?у 0,7 и 300 μm, што одговара опсегу фреквенци?а изме?у 430 и 1 THz. Таласне дужине инфрацрвене светлости су дуже него код вид?иве светлости, али кра?е него код микроталаса. Инфрацрвена светлост може бити откривена на уда?ености од об?еката зраче?а по ?осе?а?у“. Зми?е ко?е осе?а?у инфрацрвену светлост могу да детекту?у и фокусира?у инфрацрвену светлост употребом пинхол сочива у сво?им главама. ?ака сунчева светлост да?е зраче?е на нивоу мора од нешто преко 1 kW/m2. Од ове енерги?е, 53% ?е инфрацрвено зраче?е, 44% ?е вид?ива светлост, а 3% ?е ултра?убичасто зраче?е.[9]
Микроталаси
[уреди | уреди извор]Микроталаси су електромагнетски таласи са таласним дужинама у опсегу од кратких ко?има одговара таласна дужина од 1 mm па све до дугих ко?има одговара таласна дужина од 1 m, што одговара фреквентном опсегу од 300 MHz до 300 GHz. Ова широка дефиници?а ук?учу?е и UHF и EHF (милиметарски таласи), али различити извори наводе различите границе.[9] У сваком случа?у, микроталаси обухвата?у читав спектар супер високих фреквенци?а (од 3 до 30 GHz, или 10 до 1 cm), док радио-техника често став?а до?у границу на 1 GHz (30 cm), а гор?у на око 100 GHz (3 mm).
Радио таласи
[уреди | уреди извор]Радио таласи су врста електромагнетског зраче?а са таласним дужинама у електромагнетском спектру дужим од инфрацрвене светлости. Као и сви други електромагнетски таласи, и они путу?у брзином светлости. Радио таласи ко?и се ?ав?а?у у природним условима изазива?у му?е, или одре?ени астрономски об?екти. Вештачки створени радио-таласи се користе за фиксне и мобилне радио-комуникаци?е, емитова?е ради?а и телевизи?е, радарске и друге навигационе системе, сателитску комуникаци?у, рачунарске мреже и бро?не друге примене. Различите фреквенци?е радио таласа има?у различите карактеристике шире?а у Зем?ино? атмосфери. Дуги таласи могу да се криве по стопи закрив?ености Зем?е и могу покрити део Зем?е веома доследно. Кра?и таласи путу?у око света вишеструко се одби?а?у?и од ?оносферу и Зем?у. Много кра?е таласне дужине се криве или рефлекту?у веома мало и путу?у дуж лини?е погледа.
Веома ниске фреквенци?е (VLF)
[уреди | уреди извор]Веома ниске фреквенци?е (VLF) се односе на фреквентни опсег од 30 Hz до 3 kHz што одговара таласним дужинама од 100.000 до 10.000 метара. Пошто нема много пропусног опсега у овом делу спектра радио таласа, само на??едноставни?е сигнали могу да се преносе, као што су сигнали за радио навигаци?у. Ова? опсег ?е тако?е познат и као мири?аметарски опсег или мири?аметарски таласи ?ер су таласне дужине у опсегу од ?едног до 10 мири?аметара (застарела метричка ?единица ко?а ?е ?еднака 10 километара).
Изузетно ниске фреквенци?е (ELF)
[уреди | уреди извор]Изузетно ниске фреквенци?е (ELF) ?е зраче?е фреквенци?е од 3 до 30 Hz (108 до 107 метара). За проучава?е атмосфере обично се да?е алтернативна дефиници?а од 3 Hz до 3 kHz. За повезано проучава?е магнетосфера и у сеизмологи?и, сматра се да електромангетске осцилаци?е нижих фреквенци?а (пулсаци?е испод ~ 3 Hz) леже у ултра ниском фреквентном (ULF) опсегу, ко?е се стога има?у другачи?и дефиници?у од опсега како их дефинише Ме?ународна уни?а за телекомуникаци?е.
Топлотно зраче?е
[уреди | уреди извор]Топлотно зраче?е ?е за?еднички синоним за инфрацрвено зраче?е ко?у зраче об?екти на температурама ко?е се често сре?у на Зем?и. Топлотно зраче?е се не односи само на само зраче?е, ве? и на процес у ком нека површина површина зрачи сво?у топлотну енерги?у у виду зраче?а црног тела. Инфрацрвено или црвено зраче?е из обичног ради?атора или електричног гре?ача су пример топлотног зраче?а, као и топлота ко?у емиту?у обична инкандесцентна си?алица. Топлотно зраче?е се генерише када се енерги?а покретних наелектрисаних честица у оквиру атома трансформише у електромагнетско зраче?е.
Као што ?е наведено горе, чак и топлотно зраче?е ниске фреквенци?е може изазвати топлотну ?онизаци?у кад год складиши дово?но топлотне енерги?е да подигне температуру на дово?но висок ниво. Уобича?ени примери за то су ?онизаци?а (плазма) ко?а се види у обичном пламену, и молекуларне промене ко?е изазива?у ?затам?ива?е“ хране током пече?а, што ?е хеми?ски процес ко?и почи?е са великим количином ?онизаци?е.
Зраче?е црног тела
[уреди | уреди извор]Зраче?е црног тела ?е идеализовани спектар зраче?а ко?е емиту?е тело по ?единствено? температури. Облик спектра и укупан износ енерги?е ко?у емиту?е тело ?е функци?а апсолутне температуре тела. Емитовао зраче?е покрива читав спектар електромагнетског зраче?а и интензитет зраче?а (снага по ?единици површине) на дато? фреквенци?и ?е описана Планковим законом зраче?а. За дату температуру црног тела посто?и нека фреквенци?а на ко?о? се емиту?е максимална количина зраче?а. Максимална фреквенци?а зраче?а се помера ка вишим фреквенци?ама како температура тела расте. Фреквенци?а на ко?о? ?е зраче?е црног тела на максимуму дата ?е Виновим законом помера?а и зависи од апсолутне температуре тела. Црно тело ?е предмет ко?и емиту?е на било ко?о? температури максималну могу?у количину зраче?а на било ко?о? таласно? дужини. Црно тело ?е тако?е апсорбовати максимално могу?е зраче?е на било ко?о? таласно? дужини. Црно тело са температуром око или испод собне температуре ?е на та? начин изгледати апсолутно црно, ?ер не?е одби?ати никакву упадну светлост, нити ?е емитовати дово?но зраче?а на вид?ивим таласним дужинама да би ?удске очи то приметиле. Теоретски говоре?и, црно тело емиту?е електромагнетско зраче?е у целом спектру од радио таласа веома ниских фреквенци?а до икс зрака, ствара?у?и континуум зраче?а.
Откри?а
[уреди | уреди извор]Електромагнетско зраче?е различитих таласних дужина (осим вид?иве светлости) откривена су у 19. и 20. веку. Откри?е инфрацрвеног зраче?а се припису?е астроному Вили?аму Хершелу. Хершел ?е 1800. об?авио сво?е резултате пред Кра?евским друштвом у Лондону. Служе?и се као и Ритер призмом да би преламао сунчеву светлост, открио ?е инфрацрвено (изван црвеног дела спектра) зраче?е кроз пове?а?е температуре ко?е ?е регистровао термометром.
Немачки физичар ?охан Вилхелм Ритер ?е 1801. открио ултра?убичасто зраче?е уочивши да су зраци из призме брже затам?ивали смеше сребро хлорида од ?убичасте светлости. Ритерови експерименти су били рана претеча фотографи?е. Ритер ?е приметио да су ултра?убичасти зраци били у ста?у да изазива?у хеми?ске реакци?е.
Први радио-таласи нису били откривени из природног извора, ве? их ?е 1897. намерно и вештачки произвео немачки научник Ха?нрих Херц, користе?и електрична кола про?ектована да произведу осцилаци?е у радио-фреквенци?ском опсегу, следе?и ?едначине ко?е ?е предложио ?е?мс Клерк Максвел.
Вилхелм Рендген ?е открио и дао име икс зрацима. Док ?е 8. новембра 1895. експериментисао са високим напоном приме?еним на цев из ко?е ?е био извучен ваздух, приметио ?е флуоресценци?у на оближ?ем та?иру обложеним стаклом. У року од месец дана Рендген ?е открио главне особине икс зрака.
Анри Бекерел ?е 1896. открио да су зраци ко?и наста?у из одре?ених минерала продрли кроз црни папир и изазвали замаг?е?е неразви?ене фотографске плоче. ?егов докторанд Мари?а Кири ?е открила да само одре?ени хеми?ски елементи да?у ово зраче?е енерги?е. Она ?е назвала овакво понаша?е радиоактивнош?у.
Алфа зраке (алфа честице) и бета зраке (бета честице) ?е 1899. открио Ернест Радерфорд помо?у ?едноставних експеримената. Радерфорд ?е користи уранит као радиоактивни извор и утврдио да су зраци ко?е производи извор имали различиту продорност у матери?алима. ?едан тип зрака ?е имао кратку пробо?ност (био ?е заустав?ен листом папира) и позитивно наелектриса?е, и ?их ?е Радефорд назвао алфа зрацима. Други тип зрака ?е дуб?е продирао (био ?е да озрачи фотографски филм кроз папир, али не и кроз метал) и имао ?е негативно наелектриса?е, и овом типу зраче?а Радефорд ?е дао име бета зраци. Било ?е то зраче?е ко?е ?е први открио Бекерел из урани?умових соли. Француски научник Пол Вилар ?е 1900. открио тре?е нарочито продорно зраче?е без наелектриса?а из ради?ума, а након што га ?е описао, Радерфорд ?е схватио да мора посто?ати и тре?а врста зраче?а, ко?у ?е 1903. назвао гама зрацима.
Анри Бекерел ?е доказао да су бета зраци у ствари брзи електрони, док су Радерфорд и Томас Ро?дс 1909. доказали да су алфа честице ?онизовани хели?ум. Радерфорд и Едвард Андраде су 1914. доказали да су гама зраци слични икс зрацима, али са кра?им таласним дужинама.
Космичко зраче?е ко?е пога?а Зем?у из свемира ?е коначно дефинитивно признато и доказано да посто?и 1912, захва?у?у?и Виктору Хесу ко?и ?е уз помо? балона носио електрометар на различите висине. Природа ових зраче?а ?е тек постепено схва?ена у касни?им годинама .
Неутронског зраче?а ?е за?едно са неутроном открио ?е?мс Чедвик 1932. године. Бро?не друге високоенергетске честице, као што су позитрони, миони и пиони су откривене брзо након тога посматра?ем реакци?а у магленим коморама, а други типови честичних зраче?а су доби?ени у акцелераторима честица, током друге половине 20. века.
Примена
[уреди | уреди извор]У медицини
[уреди | уреди извор]Зраче?е и радиоактивне супстанце се користе за ди?агностику, лече?е и истражива?е. Икс зраци, на пример, пролазе кроз миши?е и друго меко ткиво, али их заустав?а гуш?а матери?а. Ова особина икс зрака омогу?ава лекарима да прона?у преломе кости?у и да лоцира?у тумор ко?и можда расте у телу. Лекари тако?е проналазе неке болести убризгава?ем радиоактивне матери?е и пра?е?е ради?аци?е ко?е ода?е супстанца док се кре?е кроз тело. ?онизу?у?е зраче?е се користи за лече?е рака, ?ер може убити ?ели?е или промените гене, тако да ?ели?е не могу да расту.
У комуникаци?и
[уреди | уреди извор]Сви модерни комуникациони системи користе различите облике електромагнетског зраче?а. Разлике у интензитету зраче?а представ?а?у промене у звуку, слици или другим информаци?ама ко?е се преносе. На пример, ?удски глас се може пренети преко радио-таласа или микроталаса тако што вари?аци?е у таласу прате вари?аци?е у гласу.
У науци
[уреди | уреди извор]Истраживачи користе радиоактивне атоме да утврде старост матери?ала ко?и су некада били део живог организма. Старост таквих матери?ала може се проценити мере?ем количине радиоактивног уг?еника у процесу ко?и се зове радиокарбонско датира?е. На сличан начин, кориш?е?ем других радиоактивних елемената, може се одредити старост стена и других геолошких карактеристика (чак и неких вештачких об?еката), а то метода се зове радиометри?ско датира?е. Научници ко?и се баве животном средином користе радиоактивне атоме, познате као маркере, да идентифику?у пута?е ко?ом се кре?у штетне матери?е у животно? средини.
Зраче?е се користи за одре?ива?е састава матери?ала у процесу ко?и се зове неутронска активациона анализа. У овом процесу научници бомбарду?у неутронима узорак супстанце. Неки од атома у узорку апсорбу?у неутроне и поста?у радиоактивни. Научници могу да идентифику?у елементе у узорку проучава?у?и емитовано зраче?а.
Референце
[уреди | уреди извор]- ^ а б Henriksen & Maillie 2003, стр. 1.
- ^ Friis 2012, стр. 178.
- ^ Doty 1989, стр. 237.
- ^ Luckey 1991, стр. 33.
- ^ Smith 2000, стр. 1.
- ^ Barber 1998, стр. 145.
- ^ Ionization energy. chemguide.co.uk. The ionization energies of hydrogen and oxygen (first ionization) are both about 14 eV
- ^ Questions and Answers about Biological Effects and Potential Hazards of Radiofrequency Electromagnetic Fields Архивирано на веб-са?ту Wayback Machine (20. октобар 2011). Office of Engineering and Technology. Bulletin 56, Fourth Edition, August 1999.
- ^ а б в г д ? Kwan-Hoong Ng (20—22 October 2003). ?Non-Ionizing Radiations – Sources, Biological Effects, Emissions and Exposures” (PDF). Proceedings of the International Conference on Non-Ionizing Radiation at UNITEN ICNIR2003 Electromagnetic Fields and Our Health. Проверите вредност парамет(а)ра за датум:
|date=
(помо?) - ^ Moulder, John E. ?Static Electric and Magnetic Fields and Human Health”. Архивирано из оригинала 14. 07. 2007. г. Приступ?ено 20. 06. 2017.
Литература
[уреди | уреди извор]- Attix, Frank Herbert (2008). Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-61714-2.
- Smith, F. A. (2000). A Primer in Applied Radiation Physics. World Scientific. ISBN 978-981-02-3712-7.
- Brown, B.H; Smallwood, R.H; Barber, D.C. (1998). Medical Physics and Biomedical Engineering. CRC Press. ISBN 978-0-7503-0368-2. Прона?ени су сувишни параметри:
|author2=
и|last2=
(помо?) - Henriksen, Thormod; Maillie, David H. (2003). Radiation and Health. CRC Press. ISBN 978-0-203-16635-2.
- Friis, Robert (2012). Essentials of Environmental Health. Jones & Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-7890-3.
- Doty, Leonard A. (1989). Reliability for the Technologies. Industrial Press Inc. ISBN 978-0-8311-3024-4.
- Luckey, T. D. (1991). Radiation Hormesis. CRC Press. ISBN 978-0-8493-6159-3.
Спо?аш?е везе
[уреди | уреди извор]- Health Physics Society Public Education Website
- Ionizing Radiation and Radon Архивирано на веб-са?ту Wayback Machine (1. новембар 2012) from World Health Organization